Apple M1 Pro 16-Core GPU vs NVIDIA GeForce RTX 3090 Ti vs NVIDIA GeForce RTX 3060 Laptop GPU

Apple M1 Pro 16-Core GPU

Die Apple M1 Pro 16-Core GPU ist eine von Apple selbst designte Grafikkarte im Apple M1 Pro SoC und laut Apple mit allen sechszehn Kernen (im Einstiegs-MacBook Pro 14 sind nur 14 aktiviert). Die 16-Kern-Variante bietet 2048 ALUs und eine theoretische Maximalleistung von 5,3 Teraflops. Die GPU hat keinen dedizierten Grafikspeicher aber kann auf den schnellen gemeinsamen LPDDR5-6400 Speicher (unified Memory) zugreifen.

Die GPU kann in allen M1 Pro und Max Varianten von 389 - 1296 MHz takten und bietet keinen kurzzeitlichen Turbo (389, 486, 648, 778, 972, 1296 MHz Stufen laut Powermetrics).

Sie unterstützt Apple's Metal 2 Schnittstelle und dürfte eine ähnliche Architektur wie die älteren PowerVR Grafikeinheiten (z.B. im Apple A10) aufweisen.

Da der SoC im 5nm Prozess bei TSMC hergestellt wird, sollte die Energieeffizienz hervorragend sein.

NVIDIA GeForce RTX 3090 Ti

Die Nvidia GeForce RTX 3090 Ti is zum Launch Anfang 2022 die schnellste GeForce Grafikkarte der Ampere-Generation. Sie nutzt den großen GA102-Chip mit 10.752 Shader und 24 GB GDDR6X Grafikspeicher.

Mit einer Leistungsaufnahme von 450 Watt braucht die GPU zwar sehr viel Strom unter Last, die Energieeffizienz ist jedoch trotzdem sehr gut (Leistung pro Watt).

NVIDIA GeForce RTX 3060 Laptop GPU

Die Nvidia GeForce RTX 3060 Laptop GPU oder 3060 Mobile (für Laptops, GN20-E3, Max-P / Max-Q) ist Anfang 2021 die dritt-schnellste mobile Ampere-Grafikkarte. Sie basiert auf den GA106 Ampere Chip und bietet 6 GB GDDR6 Grafikspeicher mit einem 192 Bit Grafikbus (mit 12 oder 14 Gbps). Sie unterstützt PCIe 4.0 und soll in zwei verschiedenen Varianten mit 60 bis 115 Watt (TGP) verfügbar sein. Als Package nutzt die Notebook-Grafikkarte GB5-256 und die Chipgröße soll 40x40mm betragen. Die GPU unterstützt eDP 1.4b zum Anschluss des internen Monitors.

Es gibt nun keine Max-Q Variante mehr (die 60 - 70 Watt Versionen heissen auch nur "Laptop GPU"), aber jede TGP-Version kann die Max-Q Technologien nutzen (Dynamic Boost, Whispermode).

Die Leistung ist abhängig von der TGP-Variante und der verwendeten Kühlung. Im Schnitt sollte sie etwa auf dem Level einer alten RTX 2070 Super Mobile liegen. Dadurch ist die Leistung bei anspruchsvollen Spielen am besten für QHD (2560x1440) und maximalen Details geeignet. Weniger anspruchsvolle Spiele können auch in 4k flüssig gespielt werden.

Der GA106 Chip bietet 3.840 FP32 ALUs wovon die Hälfte auch INT32 Befehle ausführen können (also 1.920 INT32 ALUs). Die RTX 3060 nutzt davon alle 3840 Kerne. Bei Turing konnten noch alle Shader FP32 oder INT32 ausführen. Die Raytracing und Tensor Kerne auf dem Chip wurden laut Nvidia ebenfalls verbessert. Weiters integriert der Ampere Chip einen Hardware Video-Encoder (NVENC 5. Generation für H.264 und H.265) und Decoder (7. Generation für zahlreiche Formate inklusive AV1).

Der GA106 Chip wird bei Samsung im 8nm (8N) Verfahren welches mit dem 7nm Verfahren von TSMC nicht ganz mithalten kann (z.B. von AMD genutzt, aber auch für den professionellen GA100 Ampere Chip).